COM_DAT - Compartmental Drug Absorption and Transport - Greifswald

Die InnoProfile-Initiative "Drug-Delivery-Technologien" (2007-2012) will ihr regionales Innovationsprofil mit dem folgenden Vorhaben stärken und weiterentwickeln:

Die InnoProfile-Transfer-Initiative

Das Vorhaben COM_DAT (Compartmental Drug Absorption and Transport) am Center of Drug Absorption and Transport (C_DAT) basiert auf den inhaltlichen und experimentellen Vorleistungen des vorausgegangenen InnoProfile-Projektes „Wirkstoff-basierte Konzepte und Drug-Delivery-Technologien zur Optimierung der klinischen Anwendung von Arzneimitteln“. In diesem Projekt wurden die folgenden wesentlichen Ergebnisse erzielt:

  • Es wurden neuartige Arzneistoff-Freisetzungssysteme (Drug-Delivery-Systeme) entwickelt, mit deren Hilfe man Arzneistoffe mit bisher unzureichender systemischer Aufnahme gezielt in die Bereiche des Magen-Darm-Traktes bringen kann, an denen es optimale Bedingungen zur Arzneistoff-Aufnahme gibt.
  • Es wurden wesentliche neue Erkenntnisse über physiologisch bedeutsame Bedingungen für die Freisetzung der Wirkstoffe aus den Applikationssystemen (z.B. Verfügbarkeit von Lösungswasser) sowie für ihre Aufnahme durch Transporterproteine in der Darmwand gewonnen.
  • Es wurden Physiologie-basierte Testsysteme zur In-vitro-Simulation (in vitro: lat. für im Glas; bezeichnet Vorgänge, die in einer kontrollierten künstlichen Umgebung außerhalb eines lebenden Organismus durchgeführt werden, zum Beispiel im Reagenzglas) und Vorhersage der Freisetzung von Arzneistoffen aus ihrer Arzneiform entwickelt (Ausgründung der Firma Physiolution GmbH). 
  • Es wurden spezifische In-vitro-Zellmodelle für nahezu alle beim Menschen als klinisch relevant identifizierten Arzneistofftransporter und deren genetische Varianten entwickelt und funktionell validiert. Damit sind die Voraussetzungen gegeben, Transporteigenschaften von Arzneistoffen auf zellulärer Ebene mit hohem experimentellem Durchsatz zu quantifizieren. Die experimentelle Eignung und Marktfähigkeit dieser Modelle wurde mit Demonstrator-Arzneistoffen erprobt und die klinische Bedeutung der entsprechenden Transporterproteine beim Menschen in pharmakokinetischen und pharmakogenomischen Studien belegt.
  • Es wurden stabile wissenschaftliche Kooperationen mit regionalen KMU aus dem Bereich der Lebenswissenschaften aufgebaut, deren Nachhaltigkeit sich in zahlreichen assoziierten Vorhaben bewährt hat.

Aufgrund der vielversprechenden Forschungsergebnisse erklärten sich sechs Wirtschaftsunternehmen (fünf KMU, ein Nicht-KMU) bereit, das Anschlussprojekt COM_DAT durch die gemeinsame Finanzierung einer Stiftungsprofessur für die Dauer von fünf Jahren zu unterstützen. Mithilfe der Stiftungsprofessur „Klinische Pharmakologie von Transporterproteinen“ sollen die durch die InnoProfile-Initiative geschaffenen pharmazeutisch-technologischen und zellbiologischen Arbeitsplattformen ausgebaut und zur Bearbeitung grundlegender Fragestellungen des Transports von Arzneistoffen in Mikrokompartimenten angewandt werden.

Ziele

Das wissenschaftliche Ziel von COM_DAT besteht darin, wesentliche physiologische Bedingungen auf dem Weg von Arzneimitteln aus dem Drug-Delivery-System über die intestinale (= den Darm betreffende) Absorptionsbarriere hin zum Ort der erwünschten (bzw. unerwünschten) Wirkung im Körper (Mikrokompartment) zu untersuchen und im zellulären Umfeld intestinaler Transporter die Expression von Arzneistofftransportern in der intestinalen Absorptionsbarriere sowie in den Verteilungsschranken zu ausgewählten Mikrokompartimenten (z.B. Herzzellen, Lungenzellen, Entzündungszellen) mittels geeigneter experimenteller Methoden sowie Demonstrator-Arzneimittel aufzuklären.
 

Die thematischen Schwerpunkte

Zur Erreichung dieses Ziels sollen bereits vorhandene und von erprobte Methoden (1) der molekularen Bildgebung und des Imaging für Organe und Arzneiformen, (2) der Transkriptomanalyse in Mikrokompartimenten, (3) der Messung intestinaler physiologischer Funktionen, (4) der Genotypisierung und Expressionsanalyse von Transportern und Messung ihrer Funktion mittels In-vitro-Modellen und (5) der quantitativen Analyse von Arzneistoffen in zellulären Kompartimenten innovativ kombiniert werden mit neu zu entwickelnden Verfahren (A) zur Messung der Arzneistoffkonzentrationen im physiologischen Umfeld von Transporterproteinen, (B) zur Quantifizierung der Proteinexpression von Transportern beim Menschen, (C) zur Beurteilung des Stoffwechsels von Arzneimitteln durch die intestinale Bakterienflora des Menschen ex vivo ((lat. für außerhalb des Lebendigen; bezeichnet Verfahren, bei denen lebendes biologisches Material, insbesondere Zellen, Gewebe oder Organe, einem lebenden Organismus entnommen und außerhalb dessen üblicherweise über eine begrenzte Zeit kultiviert wird. Dies ermöglicht eine Behandlung und Untersuchungen des Materials unter kontrollierten Bedingungen.) und (D) zur In-vitro-Charakterisierung organspezifischer Transporter. Als Demonstrator-Arzneimittel und Demonstrator-Modulatoren sollen geeignete Wirkstoffe aus den Gruppen der Antiinfektiva, der Herz-Kreislauf-Therapeutika und Medikamente zur Therapie obstruktiver Atemwegerkrankungen eingesetzt werden.

Mit den Ergebnissen von COM_DAT sollen neue innovative Konzepte erarbeitet werden, mit denen der Weg von Arzneimitteln hin zum Ort der Wirkung (oder Nebenwirkung) im Magen-Darm-Trakt vorherbestimmt und im Mikrokompartiment optimiert und möglichst unter Berücksichtigung individueller Patientenfaktoren personalisiert werden kann.

Die Partner

  • Riemser Arzneimittel AG
  • RoweMed AG
  • PRIMACYT Cell Culture Technology GmbH
  • Paul-Schockmöhle Pferdehaltung GmbH
  • Physiolution GmbH
  • Bmp production GmbH

Kontakt

Universitätsmedizin Greifswald
Institut für Pharmakologie
Prof. Dr. Werner Siegmund (Institutsleiter) / Jun.-Prof. Dr. Stefan Oswald (Stiftungsprofessor und Leiter der Nachwuchsforschungsgruppe) 
Felix-Hausdorff-Straße 3
17489 Greifswald
Tel.: 03834 86-5633 / 03834 86-5637 
Fax: 03834 86-5631 / 03834 86-5631
E-Mail: siegmuw[at]uni-greifswald.de / stefan.oswald[at]uni-greifswald.de
Internet: www.cdat-greifswald.de

 

Nähere Informationen zum vorangegangenen InnoProfile-Projekt "Drug-Delivery-Technologien" finden Sie hier. Weitere Informationen zum ebenfalls aus dieser InnoProfile-Initiative hervorgegangenen InnoProfile-Transfer-Verbundvorhaben "TECH-DAT" finden Sie hier.